Calitatea care rezistă la temperaturi înalte

Tehnologia sudurii cuprinde o gamă largă de procedee. Standardul DIN EN 4063 defineşte peste 100 de metode de sudură diferite. Gama de gaze și aplicații pe care le oferă Messer în acest domeniu este în mod corespunzător variată.

Gazele de protecţie sunt folosite în mod obişnuit pentru sudarea oxigaz, care foloseşte amestecuri de gaz combustibil/aer sau, de preferat, amestecuri de gaz combustibil/oxigen. Gazele de protecție pentru sudare sunt, de asemenea, indispensabile pentru sudarea cu arc, unde energia termică necesară procesului provine de la un arc electric. Același lucru se aplică la sudarea TIG și MIG, unde amestecurile de gaz domină piața de astăzi. Aceste amestecuri prezintă o gamă de componente posibile, precum argon și CO2, dar și oxigen, heliu, hidrogen și azot.

O mare varietate a acestor amestecuri de gaze standardizate este acum disponibilă pentru aplicațiile menționate mai sus. Messer vinde gama sa de gaze de protecție pentru sudură într-un sistem bine structurat, folosind la nivel de Grup nume standard bazate pe materialele care sunt prelucrate:

Ferroline - Gaz protector pentru oţeluri obişnuite sau slab aliate.
Inoxline - Gaz protector pentru oţeluri înalt aliate sau oţeluri pe bază de nichel.
Aluline - Gaz protector pentru aluminiu şi metale neferoase.

Ca producător de gaze industriale avem de-a face nu numai cu acele procese care implică utilizarea gazelor industriale, dar și cu procese care sunt în concurență cu acestea. Serviciul de consultanță al Messer privind gazele de protecţie pentru sudură vă va arăta cu plăcere ce gaz protector este potrivit pentru aplicația dumneavoastră: printr-o consultare personală și prin demonstrații la fața locului.

Aceste procedee pot fi împarţite aproximativ în următoarele procese de fabricație:

Debitare / Sudură / Încărcare

Sudarea cu gaz / oxiacetilenică

Sudarea manuală oxiacetilenică este unul dintre cele mai vechi procedee de sudură. Implică încălzirea metalului care trebuie sudat la temperatura de topire în zona de îmbinare utilizând o flacără de combustibil gazos / oxigen. Adăugarea unui metal de umplere (sârmă de sudură) determină componentele care urmează să fie îmbinate să se topească și să formeze o îmbinare puternic fuzionată. Acetilena este singura utilizată ca gaz de combustie. Acest procedeu este popular şi astăzi în lucrările de asamblare și întreținere.

Avantajul sudării oxiacetilenice este reprezentat de flacăra reglabilă, care poate fi ajustată în funcţie de particularităţile sudurii care trebuie executată. Beneficiile suplimentare includ o pătrundere bună, o pregătire minimă suprafeţelor (şanfrenare) și faptul că procedeul poate fi utilizat oriunde. Acest procedeu poate fi folosit atât pentru sudarea oţelurilor, cât şi pentru sudarea metalelor neferoase. 

Lipirea cu flacără / brazare

Şi lipirea cu flacără implică utilizarea tehnologiei oxi-gaz. Însă, în acest caz, suprafeţele ce urmează a fi îmbinate nu sunt ele cele topite, ci doar încălzite până la puţin peste punctul de topire a materialului de adaos. Materialul de adaos, care este de obicei sub forma unei sârme, este adăugat în timp ce îmbinarea este încontinuu încalzită, astfel încât acesta să se topească. Trebuie menținut un mic spațiu între părțile care urmează să fie îmbinate, prin care materialul de adaos să poată curge prin acțiune capilară. Utilizarea unui flux îmbunătățește aderența componentelor la materialul de adaos. Acest lucru conduce, de asemenea, la formarea unei îmbinări puternice.

Lipirea şi brazarea sunt printre cele mai vechi si, în acelaşi timp, cele mai moderne procedee de sudură. Progresul tehnologic și cerințele acestuia, precum și planificarea eficientă a producției, au dus la utilizarea tuturor hidrocarburilor comune și a hidrogenului drept gaze de combustie.

Prin adăugarea unei paste de brazare la debitul gazului de combustie, procesul poate fi, de asemenea, automatizat cu echipamente de lipit liniare sau rotative.

Sudarea GMA Sudura GMA este cel mai popular procedeu de sudare. În funcție de materialul care trebuie sudat și de gazele de protecţie folosite, procesele sunt împărțite în următoarele categorii: Metal Activ Gaz (MAG) Metal Inert Gaz (MIG) Ambele procedee sunt structurate similar. Cu ajutorul unui dispozitiv de transport un fir metalic continuu este împins în arcul electric şi este topit sub un gaz de protecţie. Imaginea prezintă schematic procesul GMA.

Gazele de protecție au proprietăți diferite în funcție de compoziția lor și, prin urmare, influențează rezultatul sudării în moduri diferite. Sarcina lor principală este să protejeze topitura lichidă de atmosfera care conține azot, oxigen și umiditate. În funcție de materialul care urmează a fi sudat, atmosfera poate avea un efect advers asupra sudurii sau poate duce chiar la nereuşita procesului de sudare.

Gazele de protecţie influenţează următoarele aspecte:

• Transferul de metal
• Comportamentul scurgerii topiturii
• Comportarea la aprindere a arcului electric
• Stabilitatea arcului electric
• Transferul de căldură
• Profilul penetrării
• Compozitia chimică a sudurii
• Frecvenţa si cantitatea stropiturii
   

Brazarea GMA

Pentru îmbinarea tablelor galvanizate subțiri (cu grosimea de până la aproximativ 40 μm), brazarea cu gaz metal arc, GMA pe scurt, are avantaje importante în comparație cu sudarea cu metal activ gaz (MAG). Are un nivel înalt de fiabilitate a procesului, o calitate mai bună a cusăturilor, o soliditate foarte bună a îmbinărilor și rezistență foarte bună la coroziune. Din acest motiv, brazarea GMA a devenit extrem de utilizată în industria producătoare de mașini.

Brazarea gaz metal arc este similara procedeului de sudura MAG. Singura diferenţă este faptul că metalul de adaos este inlocuit de o sârmă din materialul de adaos adecvat. Selectarea parametrilor potriviţi – curent, voltaj, alimentarea cu sârmă – previne topirea suprafeţelor componentelor ce urmează a fi sudate. Îmbinarea se formează la fel ca în cazul brazării cu flacără. Materialele de brazare folosite în mod frecvent includ următoarele:

Gazul standard utilizat pentru brazarea GMA este argonul. Dar acest lucru nu duce întotdeauna la rezultate optime. Bazându-se pe o vastă experiență, pentru brazarea GMA Messer recomandă utilizarea unui amestec de gaze de protecție constând din argon și cantități mici de gaz activ. Se vor obţine, astfel, cusături cu suprafață netedă și tranziții bune între cusături și metalul de bază.

Sudarea TIG

Diferența principală dintre sudarea TIG și sudarea GMA constă în modul de alimentare a materialului de adaos, care nu este adăugat în mod continuu cum se procedează în cazul sudării GMA. În cazul sudării TIG, arcul arde între piesa de prelucrat și un electrod de tungsten ne-topit. Materialul de adaos este adăugat manual, la fel ca la sudura oxiacetilenică. Rolul gazului de protecție este de a proteja electrodul și baia de sudură de efectele negative ale atmosferei. Oxigenul în special poate duce la deteriorarea electrodului.

Procedeul TIG se foloseşte cu succes pentru sudarea oţelurilor înalt aliate, aluminiului şi altor metale neferoase. În cazul oţelurilor înalt aliate şi a materialelor pe bază de nichel se foloseşte un adaos de hidrogen între 2% şi 7% ca factor de reducţie. În cazul metalelor uşoare şi cuprului s-a dovedit a fi eficient un adaos de până la 90% heliu, în funcţie de grosimea piesei de lucru. Procedeul poate fi operat cu curent continuu și curent alternativ. Curentul direct cu un electrod pozitiv este utilizat în general pentru sudarea oțelurilor, cuprului, aliajelor pe bază de nichel, titanului și zirconiului. Curentul alternativ este utilizat pentru aluminiu.

Sudarea cu plasmă

Sudarea cu plasmă este similară celei TIG. În cazul acestui procedeu de sudare arcul electric este constrâns de o duză cu deschidere mică și de viteza mare de ieșire a gazelor.

Sudarea cu plasmă este diferită de sudarea TIG din cauza faptului că arcul electric este constrâns de o duză răcită cu apă. Arcul iese din duza ca un jet de plasmă cu temperatură ridicată și densitate mare. Un strat suplimentar de gaz de protecție acoperă jetul de plasmă și protejează topitura de aerul din jur. În majoritatea cazurilor, gazul care înconjoară electrodul este argonul. În plus aveți nevoie și de un gaz de protecție pentru a preveni oxidarea în baia de sudură (de obicei argon cu 5% hidrogen). Sudarea cu plasmă este utilizată cel mai des pentru sudarea cap la cap a plăcilor metalice și a țevilor. Principalele sale avantaje sunt penetrarea controlată și calitatea înaltă a sudurii.

Formarea

Când se sudează oţelurile înalt aliate trebuie protejată şi rădăcina împotriva oxigenului din atmosferă. Protejarea rădăcinii este deseori folosită şi în sudarea MAG. În general, la rădăcină este necesar un conținut de oxigen rezidual mai mic de 20 ppm. Cantitatea de decolorare permisă depinde de utilizarea prevăzută a componentei în cauză. În cazul țevilor mici, rădăcina sudurii este protejată prin trecerea gazului de protecție prin ele. Este important aici ca debitul să fie reglabil la ieşire. În cazul țevilor mai mari, gazul de susținere este direcţionat spre sudură cu un echipament special. Debitul de gaz trebuie aplicat pentru o perioadă suficient de lungă înainte de începerea sudării.

În general, se folosesc așa-numitele gaze de formare - amestecuri de azot / hidrogen. Hidrogenul asigură o securitate sporită împotriva reziduurilor de oxigen atmosferic. Din acest motiv conținutul de hidrogen este întotdeauna mai mare în aplicațiile din construcții decât în ateliere. Teste anterioare au arătat că prezența hidrogenului în gazul de susținere nu are efecte negative, nici chiar în cazul oțelurilor duplex.

Se pot efectua măsurători precise pentru a verifica dacă există sau nu oxigen. Este important în acest caz să urmați procedura corectă.

Formarea poate fi utilizată și pentru sudarea oțelurilor obişnuite sau a aluminiului, unde produce o rădăcină uniformă, fără oxid. Gazul de formare folosit în acest caz este argonul de sudură.

Pulverizarea termică

Pulverizarea termică a devenit unul din cele mai importante procedee de acoperire cu material. Variantele sale principale sunt următoarele:

• Pulverizarea cu flacără - cu pulbere sau sârmă
• Pulverizare atmosferică cu plasmă, pulverizare cu plasmă în vid sau în atmosferă controlată
• Pulverizare cu flacără de mare viteză - cu pulbere sau sârmă
• Pulverizare dinamică la rece cu gaz a cuprului, nichelului, oţelului sau a altor metale şi aliaje cu ductilitate suficientă

Gama de gaze necesare este la fel de diversă ca și suprafeţele care se pot acoperi prin procedeele de pulverizare termică.

În timp ce pulverizarea cu flacără permite utilizarea acetilenei și a presiunilor de până la 2,5 bar, pentru pulverizarea cu flacără de mare viteză sunt preferate presiuni mult mai mari: între 5 și 8 bar. Totuşi, tendința este de a utiliza presiuni tot mai mari, până la 10 bar și mai mult. Pulverizarea cu flacără de mare viteză este utilizată pentru a obţine acoperiri de înaltă calitate şi cu o densitate ridicată, precum și cu aderență bună și rezistență la uzură. Pentru a garanta aceste proprietăți, este necesar să se lucreze cu presiuni mari.

Vom fi bucuroși să vă sfătuim cu privire la orice întrebări pe care le aveți cu privire la alegerea unui gaz de protecție pentru sudare. Vă rugăm nu ezitați să ne contactați.